Question

8．科研人员选择冬季大棚中的番茄和草莓，在保持两种植物生长所需的温度、水分、肥料等相同且适宜的条件下，每天14：00～15：00观察并测定光合速率，结果如图．
（1）本实验的自变量是空气质量指数和植物的种类．
（2）在番茄和草莓棚中选择生长期一致的两种植物，且每种植物长势（生长状况）一致的植株进行实验．
（3）随空气质量指数上升，空气中细颗粒物浓度增大，透光度降低，光合作用的光反应阶段减弱，为下一阶段提供的ATP、[H]减少． 同时污染物浓度增加，温度随之降低，直接影响了细胞内（与光合作用有关）酶的活性，光合速率下降．
（4）科研人员进一步研究空气质量对番茄和草莓光合速率的影响，结果如表．

空气质量检测	番茄			草莓
	棚温（℃）	光合有效辐射（μE•m-2•s-1）	光合速率（μmol•m-2•s-1）	棚温（℃）	光合有效辐射（μE•m-2•s-1）	光合速率（μmol•m-2•s-1）
二级良	24.6	987	20.4	26.3	994	20.11
三级轻度污染	23.4	746	19.6	26.1	785	18.72
四级中度污染	23.5	477	17.1	26.1	428	17.41
五级重度污染	23.2	325	11.8	23.2	423	10.11

①当空气质量由三级升为四级时，番茄光合速率下降13%，草莓光合速率下降7%，造成这一结果的主要原因是光合有效辐射明显下降．
②当污染进一步加剧到五级时，导致草莓光合速率下降的主要原因是棚温下降．
（5）综上所述，在空气质量处于四级中度污染以上时，番茄棚和草莓棚应分别采取增加光照强度、增加棚温措施来维持植物的光合速率．

Answer 1

分析 分析曲线图：该实验的自变量是空气质量指数及植物的种类，因变量是光合速率，探究实验的题目是空气质量指数对番茄和草莓光合作用的影响．
分析表格：表中数据表明空气质量可以影响大棚内的稳定、光照强度和植物的光合速率．

解答 解：（1）根据曲线图可知，该实验的自变量是空气质量指数及植物的种类．
（2）生物实验遵循的一般原则是对照原则、等量原则、单一变量原则和控制无关变量原则．所以在番茄和草莓棚中选择生长期一致的两种植物，且每种植物长势一致．
（3）图中，随空气质量指数上升，空气中细颗粒物浓度增大，光照强度降低，光反应减弱，为暗反应提供的ATP[H]减少，进而导致光合作用速率均显著下降；同时污染物浓度增加，光照减弱，温度随之降低，与光合作用有关的酶的活性降低，进而使得光合速率降低．
（4）①根据表中数据可知，当空气质量由三级升为四级时，棚温没有明显变化，但光合有效辐射明显下降，导致番茄光合速率下降13%，草莓的光合速率下降7%．
②当污染进一步加剧到五级时，棚温下降和光合有效辐射（光照强度）也下降，导致草莓光合速率下降．
（5）表中数据表明，在空气质量处于四级中度污染以上时，番茄棚和草莓棚应分别采取增加光照强度和增加棚温措施来维持植物的光合速率．
故答案为：
（1）空气质量指数和植物的种类
（2）长势（生长状况）
（3）光反应      ATP、[H]（与光合作用有关）酶的活性
（4）①光合有效辐射明显下降        ②棚温下降
（5）增加光照强度      增加棚温

点评 本题结合具体实验考查影响光合作用的环境因素，意在强化学生对影响光合作用的环境因素的相关知识的理解与运用，题目难度中等．